오제 효과
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1. 개요
오제 효과는 원자 내 전자의 비방사성 이온화 과정이다. 리제 마이트너가 1922년에 발견했고, 피에르 빅토르 오제가 1923년에 독립적으로 발견했다. 오제 효과는 원자 내 전자 전이 에너지와 이온화 에너지의 차이에 해당하는 운동 에너지를 가진 오제 전자를 방출한다. 오제 전자 분광법은 오제 전자의 에너지와 세기를 측정하여 물질의 특성을 분석하는 데 사용된다. 오제 재결합은 반도체에서 일어나는 유사한 현상이며, DNA와 같은 생체 분자에도 영향을 미칠 수 있다.
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| 오제 효과 |
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2. 역사
오제 효과는 1922년 오스트리아-스웨덴 물리학자 리제 마이트너가 처음 발견하고 발표했으며,[5] 프랑스 물리학자 피에르 빅토르 오제도 1923년에 구름 상자 실험을 통해 독자적으로 발견했다.[6]
2. 1. 발견
오제 전자 방출 과정은 1920년대 오스트리아 물리학자인 리제 마이트너가 발견하였으며, 비슷한 시기 프랑스 물리학자 피에르 빅토르 오제도 발견하여 1925년 학술 저널 'Radium'에 처음 소개되었다.오제 효과는 1922년 오스트리아-스웨덴 물리학자 리제 마이트너가 처음 관찰하고 발표했다.[5] 마이트너는 영국 물리학자 찰스 드럼몬드 엘리스와 함께 핵 베타 전자를 찾는 연구를 진행하던 중 이 효과를 발견했다.
피에르 빅토르 오제는 1923년[6] 구름 상자 실험을 분석하던 중 이 효과를 독자적으로 발견했으며, 이는 그의 박사 학위 연구의 핵심이 되었다.[7] 오제는 고에너지 X선을 사용하여 기체 입자를 이온화시키고 광전 효과로 방출되는 전자를 관찰했다. 그는 입사 광자의 주파수와 관계없이 전자 궤적이 나타나는 것을 보고, 복사선 없는 전이에서 발생하는 에너지 내부 변환이 전자를 이온화시키는 메커니즘이라고 추론했다. 이후 추가 연구와 기본적인 양자 역학, 전이율 및 전이 확률 계산을 사용한 이론적 연구를 통해 이 효과가 내부 변환 효과보다는 복사선 없는 효과임이 밝혀졌다.[8][9]
3. 효과
오제 전자가 방출될 때, 오제 전자의 운동 에너지는 빈자리에 대한 초기 전자 전이 에너지와 오제 전자가 방출된 전자 껍질의 이온화 에너지 간의 차이에 해당한다. 이러한 에너지 준위는 원자의 종류와 원자가 위치한 화학적 환경에 따라 달라진다.
오제 효과는 DNA와 같은 생체 분자에 영향을 미칠 수 있다. DNA 구성 원자의 K-껍질 이온화가 발생하면 오제 전자가 방출되어 당-인산 골격에 손상을 입힌다.[4]
3. 1. 오제 전자 분광법
오제 전자 분광법은 X선 또는 고에너지 전자로 시료를 폭격하여 오제 전자의 방출을 유도하고, 오제 전자 에너지에 따른 오제 전자의 세기를 측정하는 방식이다. 결과 스펙트럼을 사용하여 방출된 원자의 정체성과 환경에 대한 일부 정보를 파악할 수 있다.[4]3. 2. 오제 재결합
오제 재결합은 반도체에서 발생하는 오제 효과와 유사하다. 전자와 전자 정공(전자-정공 쌍)이 재결합하면서 에너지를 전도대의 전자에 전달하여 그 에너지를 증가시킨다. 이와 반대되는 효과는 충돌 이온화로 알려져 있다.3. 3. 생물학적 영향
오제 전자가 방출될 때, 오제 전자의 운동 에너지는 빈자리에 대한 초기 전자 전이 에너지와 오제 전자가 방출된 전자 껍질의 이온화 에너지 간의 차이에 해당한다. 이러한 에너지 준위는 원자의 종류와 원자가 위치한 화학적 환경에 따라 달라진다.오제 전자 분광법은 X선 또는 고에너지 전자로 시료를 폭격하여 오제 전자의 방출을 유도하고, 오제 전자 에너지에 따른 오제 전자의 세기를 측정하는 방식이다. 결과 스펙트럼을 사용하여 방출 원자의 정체성과 환경에 대한 일부 정보를 파악할 수 있다.
오제 재결합은 반도체에서 발생하는 유사한 오제 효과이다. 전자와 전자 정공(전자-정공 쌍)이 재결합하여 에너지를 전도대의 전자에 전달하여 에너지를 증가시킬 수 있다. 반대 효과는 충돌 이온화로 알려져 있다.
오제 효과는 DNA와 같은 생체 분자에 영향을 미칠 수 있다. DNA의 구성 원자의 K-껍질 이온화가 발생하면 오제 전자가 방출되어 당-인산 골격에 손상을 입힌다.[4]
참조
[1]
간행물
Auger effect
[2]
서적
Photoabsorption, Photoionization, and Photoelectron Spectroscopy
Academic Press
[3]
간행물
Auger electron
[4]
논문
Photon-induced Auger effect in biological systems: a review
2017-08-03
[5]
논문
Über die Entstehung der β-Strahl-Spektren radioaktiver Substanzen
[6]
간행물
Sur les rayons β secondaires produits dans un gaz par des rayons X
http://gallica.bnf.f[...]
[7]
논문
Pierre Auger – Lise Meitner: Comparative contributions to the Auger effect
[8]
서적
"The Auger Effect and Other Radiationless Transitions"
Cambridge Monographs on Physics
[9]
서적
"The Theory of Auger Transitions"
Academic Press, London
[10]
문서
영어 auger는 송곳이라는 뜻을 가지고 있다.
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